浅谈硫铵泵机械密封问题研究获奖科研报告

浅谈硫铵泵机械密封问题研究获奖科研报告摘要：石油化工和能源企业在不断的发展，同时，相关企业和社会已对其设备提出了更高的要求，希望这些设备能够长时间的稳定运行，不会发生故障，但是会有一些因素影响设备的运行，硫铵泵需要进行密封，但是在机械密封中出现了很多问题，一旦发生泄漏会造成严重的影响。我国技术并不是十分成熟，大部分都是引进外国的技术，为了防止硫氨泵发生泄漏，本文对其进行了详细的分析，同时也采取措施进行了改进，主要改进了原有机构的结构和材质，并且将其应用在生产过程当中，同时也解决了机械密封泄漏的问题。

关键词：硫铵泵;机械密封;问题;解决措施

硫氨装置技术已经不断的发展，相关设备也在不断完善，我国已经引进了一些新进的设备，反应器，气体冷却器，切换冷凝器，这些设备已经被广泛的应用，但是输送硫铵的相关设备无法解决其难题，因此这些设备都是从外国进口，硫铵泵从国外进口的是机械密封离心泵，属于离心泵的一种，但是在运输时可能会出现一些问题，容易发生泄漏，需要严格的把握机械密封的问题。这些问题主要是密封和轴承的寿命特别是密封的寿命，它对运转造成了严重的影响。在生产过程当中密封并不是十分稳定，使用寿命较短。硫氨泵是进行硫酸氨加工的一个重要设备，一旦发生停机就使得整个装置都无法工作，自从使用这一泵以来发生过很多次的泄露，虽然已经进行了更新，但是却没有取得良好的效果，经常发生故障，这无形之中造成了严重的影响，甚至不利于装置的稳定运行。本文对其进行了详细的分析，找出了泄漏的原因，同时进行了改进并取得了良好的效果。

一、机械密封基本原理

在机泵中应用最普遍的是端面机封，它十分常见，是一种旋转轴密封。在石油化工装置当中进行了普遍的应用。特别是在炼油化工装置当中，大部分都使用的机械密封。机械端面密封它主要是依靠弹性元件来压紧动环、静环、介质压力和弹性元件从而达到密封的目的，主要的元件有传动件，防转件，弹性元件，紧固件等等。摩擦副的原件必须用紧密的贴合。避免介质发生泄漏，同时也要具有耐磨性，可以抵抗摩擦不会发生较大的故障。动环也可以进行移动，如果发生了磨损可以进行一些补偿。动环和静环紧密的贴合弹性元件具有缓冲和预紧的作用。

二、原有机械密封损坏症状及原因分析

2.1摩擦副

在有些材料周围出现了积碳的情况，这是因为动环材料受到了咬蚀或者发生了爆裂之后而产生的。在静环的表面很容易发生裂纹，同时呈现了了一些纹理，这是因为在密封叶面膜的液体受到了一些影响，从而转变成了蒸汽，从而出现了气化和闪蒸的情况，但是在密封表面所产生的热量也没有及时的散出，会导致这些液膜出现沸腾，从而出现气化闪蒸的情况。在摩擦副之间也会出现一些磨损，这说明没有选择合适的动环和静环，从而对摩擦副造成了一些影响。

2.2辅助密封

当拆除了辅助密封圈之后，在其表面可能会发生溶胀，同时也会丧失弹力。这说明所选择的密封件无法适合工作的需要，与之不相配，使其密封发生了泄漏。

2.3检查弹性文件

当进行工作之后，需要将一些元件拆卸下来进行检查，比如说弹性元件。首先会对其施加压力，然后反复压，看它是否保持原有状态，高度是否发生了变化，弹簧有没有断裂，表面是否有腐蚀。如果弹性元件的高度没有变，弹簧也没有断裂，并且表面没有腐蚀，这就说明弹性需求仍然可以使用，没有发生故障，仍然使得机械密封可以正常的运转。弹性元件并不是机械密封失效的主要原因。

2.4检查各部安装配合尺寸

刚完成工作之后，需要对部件进行一些清洁，避免有一些细菌和污垢积累在上面，影响零件的使用。在清洁的过程中需要将其摘下进行彻底的清洁，在再次安装时能够符合原有的尺寸不会发生改变。综上所述，之所以会发生泄漏，主要是因为动、静环表面受到了摩擦，出现了裂纹，辅助密封圈发生了溶胀，这些原因会导致密封失效。

三、机械密封改进措施

3.1机械密封受力分析

相关部门要对机械密封环的受力情况进行一些分析，主要是了解它在工作时所受力情况，已知方向和大小。从这一方向考虑，经过计算算出端面比压。动环会受到弹簧力和介质压力，要求这两个力的方向必须一致，这样才可以使密封面闭合。这一力叫做闭合力，同时它还会受到液膜的压力，这又会使得密封面分开。这种力叫做开启力。这两种力要求密封环的受力的合力必须要大于0，这样才可以发挥作用，避免机械密封发生泄漏。

3.2机械密封端面比压

机械密封端面比压会受到机械密封平衡系数的影响，如果这一系数增加就会减少密封面间液膜，最终使得闭合力会增加，这样就会使得密封面产生一些热量，并且不能在短时间内消散，同时会发生汽化，这就使得机械密封十分容易泄露，因此在使用的过程当中要对其进行计算，并且也要采取措施来改变这些密封面的密度，降低平衡系数，这样就减少了汽化的半径，同时也延长了机械密封使用的寿命。避免在使用过程当中发生泄漏，取得了良好的效果。

3.3摩擦副材质的选择

在介质中它含有很多的成分，比如说硫酸氨结晶。这样会对密封端面造成一些影响，容易发生磨损。因此要选择合适的材料，以前都会采用一些密封动静环的材料，现在已经采用了硬对硬材料的密封副，这样可以节省一些材料，避免其出現磨损。首先会进行一个热裂配对的实验来比较这些核心材料，从而选择最合适的。同时密封面也要带锐边，这样可以加固密封的效果，避免固体颗粒进入，选择的弹簧也要选择大弹簧，避免与固体颗粒进行接触。

3.4辅助密封

在进行密封时，需要借助其他的材料进行一些辅助，从而加固密封的效果。从前都是使用国产的材料，现在已经做出了相应的改变，开始引进国外的承诺，从而更好地进行密封，所选择的材料是G621，并且要使得材料和介质的相溶性是一样的。

3.5及时进行技术交流

硫铵装置生产十分特殊，在生产过程当中会对机泵造成一些腐蚀，在车间已经制定了一些防范的措施。第一，车间已经制定出了吹扫的方案，可以避免管线积挂，同时也不会因为吹扫过度而损坏机器密封。第二，引进的一些先进的工艺，工作人员不断的去学习掌握相关技术，避免机泵发生抽空。第三，在调整工艺的时候也要冲洗出入口的管线，避免发生积挂。第四，要控制好硫氨溶液的溶度，避免发生抽空。工作人员也查阅了很多的资料并进行了交流，不断的总结经验来决定该如何进行液体介质的输送。企业也要展开一些培训的工作，定期培训工作人员为其讲授相关的知识，让工作人员了解这些知识，并掌握相关技术为机械密封奠定基础，保护这些设备。员工也要认真负责的来开展工作，定期的进行检查，避免存在安全隐患，从而使得硫铵泵的机械密封效果变差。

结束语：硫铵泵的机械密封是十分重要的。企业已经采取措施改进了机械密封并进行了